[发明专利]超级电容的容值检测方法、装置以及系统

说明书

提供一种超级电容的容值检测方法、装置以及系统，该容值检测方法包括：获取超级电容在非恒流放电状态下的采样电流值和采样电压值；利用获取的采样电流值和采样电压值，分别计算超级电容在每个运算周期的容值；由超级电容在每个运算周期的容值，获得超级电容的最终容值。采用本发明示例性实施例的超级电容的容值检测方法、装置以及系统，能够在非恒流放电状态下测得准确的超级电容的容值，有助于提高对超级电容的寿命评估的准确性。

技术领域

本发明总体说来涉及超级电容技术领域，更具体地讲，涉及一种超级电容的容值检测方法、装置以及系统。

背景技术

超级电容(Super capacitor)又名为电化学电容、双电层电容器、黄金电容、法拉电容，是一种通过极化电解质来储能的电化学元件。它不同于传统的化学电源，是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源，主要依靠双电层和氧化还原赝电容电荷储存电能。在其储能的过程并不发生化学反应，这种储能过程是可逆的，也正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次。

风力发电机组的变桨控制系统中的控制核心部件为PLC(Programmable LogicController，可编程逻辑控制器)，PLC出现任何问题都将给变桨控制系统甚至整个风力发电机组造成灾难性的后果。因此，为PLC供电的弱电系统就显得非常重要，当电网发生故障后超级电容作为PLC的备用电源就成为重中之重。

风力发电机组通常建设在人烟稀少、环境恶劣的地方，尤其中国地域辽阔各处环境不尽相同，这造成了全国范围内超级电容的使用寿命存在较大的差距。如果用使用年限这单一标准去评价超级电容的使用寿命显得非常片面，在没有到达其实际寿命终止时就将能继续工作的超级电容替换下来将造成很大的浪费。

目前并没有超级电容的更换标准，风场中在运行的超级电容处于无监管状态，存有很大的安全隐患。一旦超级电容到达使用寿命而没有及时更换，则超级电容的性能会下降，甚至会严重漏液、导致储能不足，极端情况下会导致收桨失败。

目前，一般是通过在室内搭建测试实验台的方式，来测量超级电容的容值。例如，可通过搭建高低温试验箱或者多功能超电容测试系统的方式，对超级电容进行各种性能测试。

为测得超级电容准确的容值，通常是通过室内搭建的测试实验台为超级电容提供一恒流放电环境，即，必须保证超级电容为恒流放电，在此状态下来检测超级电容的容值。但这需要将超级电容从其实际现场应用环境中移动至室内进行测试，对于应用于风力发电机组等大型设备中的超级电容，上述拆除、移动过程非常不便。

发明内容

本发明的示例性实施例的目的在于提供一种超级电容的容值检测方法、装置以及系统，能够获得超级电容在非恒流放电状态下的准确的容值。

在一个总体方面，提供一种超级电容的容值检测方法，包括：获取超级电容在非恒流放电状态下的采样电流值和采样电压值；利用获取的采样电流值和采样电压值，分别计算超级电容在每个运算周期的容值，所述每个运算周期的时间长度小于预设时长，超级电容在每个运算周期内视为恒流放电状态；根据超级电容在每个运算周期的容值，获得超级电容在所述非恒流放电状态下的最终容值。

可选地，可通过以下方式计算超级电容在任一运算周期的容值：利用获取的采样电流值，确定超级电容在所述任一运算周期的电流变化量；利用获取的采样电压值，确定超级电容在所述任一运算周期的电压变化量；根据所确定的电流变化量、电压变化量以及所述任一运算周期的时间长度，得到超级电容在所述任一运算周期的容值。

可选地，所述采样电流值可包括每个运算周期的起始采样点对应的第一电流值和截止采样点对应的第二电流值，所述采样电压值可包括每个运算周期的起始采样点对应的第一电压值和截止采样点对应的第二电压值，其中，超级电容在所述任一运算周期的电流变化量可为所述任一运算周期的截止采样点对应的第二电流值与起始采样点对应的第一电流值的差值，超级电容在所述任一运算周期的电压变化量可为所述任一运算周期的截止采样点对应的第二电压值与起始采样点对应的第一电压值的差值。